SYNOPSYS光学设计软件|ASAP光学设计软件|SOLIDWORKS 三维建模设计软件|RP Fiber Power仿真设计软件|武汉墨光科技有限公司

解决方案

用光纤激光器软件设计掺杂锗硅的石英光纤 | RP Fiber Power 软件

1激光器设计系列软件

•RP Fiber Power：计算各种特性的光纤模型，光纤放大器、光纤激光器、ASE光源、动态模拟、超短脉冲。
•RP Resonator：谐振腔设计工具，适合设计各种类型的激光谐振腔。
•RP ProPulse：模拟锁模激光器、光学参量振荡器和光纤设备中传播的超短脉冲。
•RP Coating：设计各种光学多层结构功能强大的软件。
•RP Q-switch：用于主动或被动Q开关固体激光器的计算等。
•RP Fiber Calculator ：计算具有径向对称折射率分布的光纤。

2RP fiber power 软件界面

主要应用场景

掺杂锗硅的石英光纤可以作为Yb³⁺掺杂光纤激光器的基质光纤，提供必要的光学特性和性能支持。

1.工业精密加工

•金属薄板高速切割、不锈钢/铝焊接、3D 打印熔覆、精细钻孔等需要 kW 级高功率、高光束质量 1 μm 激光的场合。
•与扫描振镜结合可实现微米级精度的激光打标、半导体晶圆划片。

2.医疗与生物工程

眼科：作为 Nd:YAG 的替代源，用于白内障超声乳化、视网膜光凝等手术，1 μm 波段水吸收低、穿透深，减少热损伤。
皮肤科：用于血管病变凝固、皮肤重塑、纹身去除等。
牙科：软组织切割、龋洞预备，光纤柔性传输便于手持操作。

3.科研与计量

作为 Ti:sapphire 或 OPA 的高功率泵浦源，驱动超快光谱学、阿秒科学实验。
激光雷达：1 μm 波段对人眼安全阈值高，可用于自动驾驶、地形测绘、空间碎片跟踪。

示例：掺杂锗硅的石英光纤

一、仿真结果

1.一段纤芯半径 8 µm、波长范围800 nm~1200 nm的锗硅石英光纤。
2.纵向函数分布、强度分布、振幅分布、模场面积、折射率分布等图像。

二、基本步骤

1.定义折射率分布 2.定义折射率分布 3.定义掺杂离子色散 4.选择需要输出的图像 5.分析输出图像 6.图形窗口设置/p>

Forms-光纤模式

1.定义折射率分布n_f(r)

2.定义锗硅掺杂离子色散

3.选择需要输出的图像

4.分析输出图像

图1 径向强度分布彩色图

图2 横模强度分布彩色图

图3 模场面积分布图

图4 折射率分布图

5.图形窗口设置

L_f := 2; 光纤长度（单位：米）

No_z_steps := 100; 沿光纤方向的计算步数

w_core := 3.45um; 光纤纤芯半径（单位：微米）

N_Yb := 15e24; 掺镱（Yb）离子浓度（单位：离子数/立方米）